CN102308095B - 带有泵的汽车内燃机 - Google Patents

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Abstract

一种用于汽车内燃机的泵，其包括能与内燃机的凸轮轴连接的、具有轴线的转子和能与内燃机壳体连接的、具有第一泵壳体区域和第二泵壳体区域的泵壳体，第二泵壳体区域用于穿过内燃机壳体的开口区域进入到内燃机壳体中，并且泵转子的轴线相对于第二泵壳体区域的横截面偏心地设置；以及一种带有这样的泵的汽车内燃机。

Description

带有泵的汽车内燃机
技术领域
本发明涉及一种用于汽车内燃机的泵，其包括能与内燃机的凸轮轴连接的、具有轴线的转子和能与内燃机壳体连接的、带有第一泵壳体区域和第二泵壳体区域的泵壳体，第二泵壳体区域用于通过内燃机壳体的开口区域进入到内燃机壳体中；以及涉及一种汽车内燃机，其包括内燃机壳体、至少一个凸轮轴和泵，所述内燃机壳体包括气缸盖和气缸盖罩，在气缸盖和气缸盖罩之间构成分界面。
背景技术
第一泵壳体区域主要包括泵工作室，并且第二泵壳体区域包括泵壳体的这样一个区域，其在内燃机壳体的开口区域内进入到内燃机壳体中。
在已知的例如见DE19961317C1的结构中，泵转子的轴线在其进入内燃机壳体中的进入区域中相对于第二泵壳体区域的横截面居中地设置。尤其是在第二泵壳体区域在其进入内燃机壳体中的进入区域中为圆形横截面时，该泵壳体区域和泵转子的轴线是同轴的。在此，第二泵壳体区域的外轮廓通常与内燃机壳体的开口区域的相应的内轮廓一起用于位置精确地相对于驱动的凸轮轴固定泵、尤其是固定泵转子的轴线。
由此泵的安装位置始终取决于凸轮轴的位置，这从结构空间观点看意味着强烈的限制。此外，在泵本身上仅仅存在使径向入口或出口的位置和/或定向柔性化的小可能性。
发明内容
因此本发明的目的是，提出一种开头所述的汽车内燃机，其中，在泵方面存在使径向入口或出口的位置和/或定向柔性化的可能性，以便泵可以容易地适配于不同的结构空间条件和/或汽车类型或内燃机类型。此外应该降低制造费用。
所述目的通过汽车内燃机解决，其包括内燃机壳体、至少一个凸轮轴和泵，所述内燃机壳体包括气缸盖和气缸盖罩，在气缸盖和气缸盖罩之间构成分界面，所述泵包括能与内燃机的凸轮轴连接的、具有轴线的转子和能与内燃机壳体连接的、具有第一泵壳体区域和第二泵壳体区域的泵壳体，第二泵壳体区域用于穿过内燃机壳体的开口区域进入到内燃机壳体中，其中，泵转子的轴线相对于第二泵壳体区域的横截面偏心地设置。
与泵壳体相对于内燃机壳体的旋转位置无关，按本发明改变泵转子轴线相对于凸轮轴轴线的位置。由此实现适配于不同结构空间情况的可能性，以便泵可以与各种各样的汽车类型或内燃机类型一起使用。尤其是在用于降低功率消耗的排气通道的几何结构中也产生自由度。通过本发明允许在泵上的径向出口。
优选在第二泵壳体区域的横截面中点与横截面边缘之间的距离为s时，泵转子的轴线到横截面中点具有s/5～4s/5、尤其是大约s/3的偏移量。已经表明，用这种偏移量在泵工作室的存在的边界条件和泵转子相对于泵壳体的位置的边界条件下可以实现泵的尽可能好的柔性化。
特别有利的是，为了将泵壳体精确地固定在内燃机壳体上，设有多个固定部位，至少一个固定部位包括至少一个配合元件，并且各固定部位基本上设置在泵转子的轴线下方。通过至少一个固定部位包括至少一个配合元件，用所述至少一个固定部位可以实现泵相对于内燃机壳体的精确定位，因此借助于泵壳体进入内燃机壳体中的进入几何形状来定位成为多余。因此在制造泵壳体以及内燃机壳体上的进入几何形状时实现显著简化。固定部位基本上设置在泵转子的轴线下方同样促进简化的制造，因为例如固定部位可以基本上设在气缸盖内，并且可以避免固定部位分布在多个构件如气缸盖和气缸盖罩上。此外产生结构空间优点，因为固定部位可以设置在结构空间无关紧要的区域内。
此外，按本发明的泵的特征在于，以肋的形式在泵壳体的第一泵壳体区域与固定部位之间加强泵壳体。因此实现将泵可靠且持久坚固地设置在内燃机壳体上，尤其是即使在固定部位关于泵轴线径向不均匀地分布时也是如此。
在一种按本发明的汽车内燃机的特别优选的实施方式中，泵转子的轴线的偏移方向从第二泵壳体区域的横截面的中点出发与泵出口指向相反方向。由此对于泵的径向出口产生特别大的空间。
非常适宜的是，泵壳体穿过内燃机壳体的开口区域进入到内燃机壳体中是带有径向间隙的，并且借助于基本上设置在气缸盖和气缸盖罩之间的分界面下方的固定部位实现泵壳体在内燃机壳体上的位置精确的固定。由此可以取消借助于第二泵壳体区域的外轮廓与内燃机壳体的开口区域的内轮廓相结合来定位所述泵，以便明显降低制造技术费用，并且提高柔性化。
优选在内燃机壳体的在泵壳体与内燃机壳体之间的开口区域内设置密封件。借助于所述密封件也可以补偿第二泵壳体区域的外轮廓的形状误差和/或内燃机壳体的开口区域的内轮廓的形状误差以及泵壳体与内燃机壳体的开口区域之间的位置误差。
按按本发明的内燃机的一种有利的进一步拓展，固定部位设置在气缸盖区域内，并且泵壳体用其第二泵壳体区域基本上在气缸盖罩的区域内进入到内燃机壳体中。
附图说明
下面参考附图详细解释本发明的特别优选的实施例，示意且示例性地显示的附图如下：
图1a显示在内燃机壳体上的由凸轮轴驱动的泵的侧视图，
图1b显示在内燃机壳体上的由凸轮轴驱动的泵的后视图，
图2a显示由凸轮轴驱动的泵的侧视图，
图2b显示由凸轮轴驱动的泵的后视图。
具体实施方式
图1a示出一种未进一步详细示出的、带有位于上方的凸轮轴和由凸轮轴驱动的泵108的汽车内燃机的侧视图，泵108的后视图在图1b中示出。在图1中示出在内燃机壳体102上的装配位置上的泵108。
由凸轮轴驱动的泵108的另一种实施例在图2a的侧视图和图2b的后视图中示出。图2示出不在安装状态上且没有内燃机的泵208。
即使当下面泵108、208共同地并且参考内燃机壳体102描述时，也涉及不同的实施方式，它们也分别能与其他内燃机壳体一起使用。
泵108、208用于产生负压，用于内燃机的辅助总成或用于汽车，并且例如是单叶片真空泵，其包括带有螺旋线形内轮廓的罐形的定子，在定子中可旋转地安置转子。在转子中与其旋转轴线a、b正交地可移动地安置叶片，该叶片用其叶片尖端贴靠在形成工作室边界的圆周面上，并且在此将工作室分成吸入室和压力室。吸入室设有进入口，并且压力室设有排出口，排出口设置在环绕压力室的圆周面上。必要时，泵108、208也可以是叶片泵、内啮合或外啮合的齿轮泵，往复活塞泵或内部或外部加载的径向活塞泵。泵108、208为了润滑目的以凸轮轴为出发点例如借助于油传输管用油加载。
内燃机包括带有气缸盖104和气缸盖罩106的内燃机壳体102，在气缸盖104中安置用于操作内燃机的进气门和排气门的凸轮轴。在本发明中，为了简化，仅仅示出凸轮轴的中心线126。
泵108、208在凸轮轴（126）的延长部分上设置在内燃机壳体102的外侧上。在气缸盖罩106内，为了使与泵转子连接的泵轴120、220进入到内燃机壳体102内，设有开口122。在气缸盖104与气缸盖罩106之间的分界面105在图中在凸轮轴平面下方延伸。与此相应，开口122在内燃机壳体102内在分界面105上方基本上设置在气缸盖罩106内。然而必要时在另一种实施例中开口122的至少一部分也可以设置在气缸盖104内。
泵108、208包括带有第一壳体区域110、210和第二壳体区域112、212的泵壳体109、209，所述第一壳体区域基本上包围泵工作室，所述第二壳体区域在内燃机壳体102的开口区域122内进入到内燃机壳体中。泵壳体区域112、212在此具有圆柱体形状。在进入内燃机壳体102的进入区域内，泵壳体区域112的横截面A相应是圆形的，横截面A的中心点用标记M标出。泵具有沿径向定向的出口132、232以及具有入口230。
内燃机壳体102的开口122相应构成圆形的，泵壳体109、209以其区域112、212穿过内燃机壳体102的开口区域122进入到内燃机壳体102内是带有径向间隙的。为了内燃机壳体102与泵壳体109、112、209、212之间的密封，设有密封件124。所述密封件124在此构成为基本上径向起作用的密封件，然而在另一种实施例中附加地或可选地沿着轴向密封。用密封件124也可以补偿误差。
借助于设置在气缸盖104与气缸盖罩106之间的分界面105下方的固定部位114、115、214、215实现泵壳体109、209在内燃机壳体102上的位置精确的固定。固定部位114、115、214、215在泵轴轴线a、b下方设置泵壳体109、209上，泵壳体109、209在固定部位114、115、214、215与第一泵壳体区域110、210之间具有加强筋118、218。在另一种实施例中，不言而喻也可以设有其它数量的固定部位，并且它们可以不同地设置。
固定部位中的若干个包括配合元件116、216。在图中，两个固定部位114、214设有配合套筒或配合销。借助于这些配合元件116、216实现泵108、208相对于内燃机壳体102并且从而相对于凸轮轴（126）的精确定位。因此借助于第二泵壳体112、212和内燃机壳体102的开口区域122的定位必要性成为多余的。
在将泵108、208装配在内燃机壳体112上时，首先可选的油传输管嵌接在凸轮轴（126）上，然后将泵108、208联接在凸轮轴（126）上，随后将密封件124并且最后将配合套筒116、216装在气缸盖104内。此外通过在相应棱边上的倒棱支持接合过程。由此使装配显著简化。在固定部位114、115、214、215上，泵壳体109、209从外部与内燃机壳体102螺纹连接。
按本发明的泵108、208可以与许多种内燃机一起使用，不管其几何边界条件，例如在气缸盖104与气缸盖罩106之间的分界面105的位置或凸轮轴的位置。泵108、208尤其不仅可以与具有可变气门机构即气门行程可变的气门机构的内燃机一起使用，而且可以与具有传统气门机构的内燃机一起使用。此外泵108、208可以不管承载弓形件的结构使用。因此泵108、208可以特别灵活地使用。仅仅需要提供固定部位114、115、214、215。因此例如也借助于泵108、208的不同的盘厚提供简单的模块化系统。可以取消到目前为止通常必需的用于泵108、208的承载弓形件和/或需要精确制造的对中直径。用于配合元件116、216的孔在一个工序中带有必需的螺纹地借助于阶梯钻头制成。由此明显降低制造和装配费用。
可以取消向外的压力油密封件，因此减少泄漏风险，因为还只须向外密封在气缸盖罩106下面几乎无压力的空间。气缸盖坯件由于其笔直的密封面可以简单检验密封性。由于现在不再要求的泵承载弓形件可以简单地堆放和运输气缸盖坯件，并且取消承载弓形件和对中直径本身可以降低气缸盖的轴向结构长度。

Claims (8)

1.汽车内燃机，其包括内燃机壳体(102)、至少一个凸轮轴(126)和泵(108、208)，所述内燃机壳体包括气缸盖(104)和气缸盖罩(106)，在气缸盖(104)和气缸盖罩(106)之间构成分界面(105)，所述泵(108、208)包括能与内燃机的凸轮轴(126)连接的、具有轴线(a、b)的转子(120、220)和能与内燃机壳体(102)连接的、具有第一泵壳体区域(110、210)和第二泵壳体区域(112、212)的泵壳体(109、209)，第二泵壳体区域(112、212)用于穿过内燃机壳体(102)的开口区域(122)进入到内燃机壳体(102)中，其特征在于：泵转子(120、220)的轴线(a、b)相对于第二泵壳体区域(112、212)的横截面(A、B)偏心地设置，为了将泵壳体(109、209)位置精确地固定在内燃机壳体(102)上，设有多个固定部位(114、115、214、215)，至少一个固定部位(114、214)包括至少一个配合元件(116、216)，并且各固定部位(114、115、214、215)基本上设置在泵转子(120、220)的轴线(a、b)下方。 
2.根据权利要求1所述的汽车内燃机，其特征在于：在第二泵壳体区域(112、212)的横截面(A、B)的中点(M)与横截面(A、B)的边缘(128)之间的距离为s时，泵转子(120)的轴线(a、b)到横截面(A、B)的中点(M)具有s/5～4s/5的偏移量。 
3.根据权利要求2所述的汽车内燃机，其特征在于：泵转子(120)的轴线(a、b)到横截面(A、B)的中点(M)具有大约s/3的偏移量。 
4.根据权利要求1至3中任一项所述的汽车内燃机，其特征在于：以肋(118、218)的形式在泵壳体的第一泵壳体区域(110、210)与固定部位(114、115、214、215)之间加强泵壳体(109、209)。 
5.根据权利要求1至3中任一项所述的汽车内燃机，其特征在于：泵转子(120、220)的轴线(a、b)的偏移方向从第二泵壳体区域(112、212)的横截面(A、B)的中点(M)出发与泵出口(232)指向相反方向。 
6.根据权利要求1至3中任一项所述的汽车内燃机，其特征在于：泵壳体(109、112、209、212)穿过内燃机壳体(102)的开口区域(122)进入到内燃机壳体(102)中是带有径向间隙的，并且借助于基本上设置在气缸盖(104)和气缸盖罩(106)之间的分界面(105)下方的固定部位(114、115、214、215)实现泵壳体(109)在内燃机壳体(102)上的位置精确的固定。 
7.根据权利要求1至3中任一项所述的汽车内燃机，其特征在于：在内燃机壳体(102)的在泵壳体(109、209)与内燃机壳体(102)之间的开口区域(122)内设置密封件(124)。 
8.根据权利要求1至3中任一项所述的汽车内燃机，其特征在于：固定部位(114、214)设置在气缸盖(104)的区域内，并且泵壳体(109、209)以其第二泵壳体区域(112、212)基本上在气缸盖罩(106)的区域内进入到内燃机壳体(2)中。 
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